Харченко В.Ф. Конспект лекцій Електропостачання міст і промислових підприємств
Подождите немного. Документ загружается.
40
В
приєднана
більшість
електроприймачів
промислових
підприємств
.
Одними
з
елементів
системи
електропостачання
є
перетворюючі
підстанції
,
що
призначені
для
перетворення
змінного
струму
в
постійний
,
а
також
для
перетворення
енергії
однієї
частоти
в
іншу
.
При
початковому
розгляді
схеми
електропостачання
ПЖ
розглядаються
аналогічно
ТП
як
споживачі
3
УР
.
41
Рис
.1.5.
Рівні
системи
електропостачання
~
~
~
~
~
М
М
М
Підстанції і ТЕЦ енергосистеми
110(154)
кВ
220(330)
кВ
500(750)
кВ
10(6)
кВ
Л-1
АТ
Т-1 Л-2
Л-3 Л-4
Л-5
Л-23
Л-6
Т-2
Т
-
Т-4
Т-5
ЦРП
10(6)
кВ
ЗРУ
РП
110(154),220(330)
кВ
6
УР
5
УР
Завод
10(6) кВ
ГПП
G
Л-17 Л-18 Л-19
Л-20
Л-21
Л-22
4
УР
РП-1
РП-2
М-1
0,4
кВ
РП-3
Л-7
Т-6
Л-13 Л-12 Л-8 Л-9 Л-10 Л-11
3
УР
2УР
1УР
Л-14 Л-15 Л-16
ШРА
Окремі
електроприймачі
42
При
сучасних
тенденціях
розвитку
систем
розподілу
електроенергії
на
0,4
кВ
через
ТП
низьковольтних
щитів
безпосередньо
у
трансформатора
може
і
не
бути
,
тоді
розподільні
функції
виконує
щит
станцій
керування
при
застосуванні
схеми
блок
трансформатор
–
ЩСУ
або
струмопровід
при
застосуванні
схеми
блок
трансформатор
–
магістраль
.
Кількість
силових
елементів
для
3
УР
великих
заводів
велика
,
наприклад
трансформаторів
1-111
габаритів
500-1500
шт
. (
високовольтних
двигунів
і
інших
високовольтних
електроприймачів
може
бути
менше
або
більше
) .
Розрахунок
,
що
жорстко
визначає
кожен
елемент
на
стадії
техніко
-
економічного
обґрунтування
підприємства
,
можливий
лише
при
багатьох
допущеннях
для
6
УР
, 5
УР
і
в
окремих
випадках
–
для
4
УР
.
Для
низьких
рівнів
можливі
лише
локальні
розрахунки
(
вибір
кабелю
,
цехової
ТП
,
розподільної
шафи
),
тому
що
кількість
елементів
системи
електропостачання
росте
в
напрямку
зверху
вниз
,
тобто
від
межі
розподілу
підприємства
з
енергосистемою
до
кінцевих
електроприймачів
у
мережі
напругою
до
1
кВ
.
Рівні
відбивають
сформовану
або
проектовану
систему
електропостачання
,
представлену
різними
схемами
.
Вони
можуть
бути
спрощеними
(
на
всіх
рівнях
)
для
прийняття
принципових
рішень
за
схемою
електропостачання
заводу
в
цілому
,
окремого
виробництва
,
цеху
,
відділення
або
ділянки
або
одиничного
електроприймача
.
На
таких
схемах
указуються
не
всі
комутаційні
апарати
,
секції
та
ін
.
Так
звані
принципові
схеми
окремих
ГПЖ
,
РП
,
елементів
1
У
-3
УР
містять
усі
необхідні
дані
,
відповідаючи
робочій
документації
–
фактичному
станові
рівня
.
Схеми
електропостачання
й
окремих
елементів
того
чи іншого рівня
доповнюються
планами
(
для
6
УР
і
5
УР
вони
складаються
на
основі
генерального
плану
в
масштабах
1:500, 1:2000, 1:5000,
для
4
УР
, 3
УР
, 2
УР
–
на
основі
будівельного
або
технологічного
плану
).
Такі
плани
являють
собою
плани
-
схеми
або
плани
,
метою
яких
є
розміщення
електроустаткування
в
цілому
.
43
2.
СХЕМИ ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖ І НАДІЙНІСТЬ
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ
2.1. Категорії електроприймачів і забезпечення надійності
електропостачання
Відносно
забезпечення
надійності
електропостачання
електроприймачі
розділяються
на
три
категорії
:
Електроприймачі
I
категорії
–
електроприймачі
,
перерва
електропостачання
яких
може
викликати
:
небезпеку
для
життя
людей
,
значний
збиток
народному
господарству
,
пошкодження
дорогого
основного
устаткування
,
масовий
брак
продукції
,
розлад
складного
технологічного
процесу
,
порушення
функціонування
особливо
важливих
елементів
комунального
господарства
.
У
складі
електроприймачів
I
категорії
виділяється
особлива
група
електроприймачів
,
безперебійна
робота
яких
необхідна
для
безаварійної
зупинки
виробництва
з
метою
запобігання
загрози
життю
людей
,
вибухів
,
пожеж
і
пошкодження
дорогого
основного
устаткування
.
Електроприймачі
II
категорії
–
електроприймачі
,
перерва
електропостачання
яких
приводить
до
масового
недовипуску
продукції
,
масовим
простоям
робітників
,
механізмів
і
промислового
транспорту
,
порушенню
нормальної
діяльності
міських
і
сільських
жителів
.
Електроприймачі
III
категорії
–
всі
інші
електроприймачі
,
що
не
підходять
під
визначення
I
і
II
категорій
.
Електроприймачі
I
категорії
повинні
забезпечуватися
електроенергією
від
двох
незалежних
джерел
живлення
,
які
взаємно
резервуються
і
перерва
їх
електропостачання
при
порушенні
електропостачання
від
одного
з
джерел
живлення
може
бути
тільки
на
час
автоматичного
відновлення
живлення
.
Для
електропостачання
особливої
групи
електроприймачів
I
категорії
повинне
передбачатися
додаткове
живлення
від
третього
незалежного
джерела
живлення
,
яке
взаємно
резервує
.
44
Як
третє
незалежне
джерело
живлення
для
особливої
групи
електроприймачів
і
за
друге
незалежне
джерело
живлення
для
інших
електроприймачів
I
категорії
можуть
бути
використані
місцеві
електростанції
,
електростанції
енергосистем
(
зокрема
,
шини
генераторної
напруги
),
спеціальні
агрегати
безперебійного
живлення
,
акумуляторні
батареї
і
т
.
ін
.
Якщо
резервуванням
електропостачання
не
можна
забезпечити
необхідну
безперервність
технологічного
процесу
або
якщо
резервування
електропостачання
економічно
недоцільне
,
повинне
бути
здійснене
технологічне
резервування
,
наприклад
шляхом
установки
технологічних
агрегатів
,
що
взаємно
резервують
,
спеціальних
пристроїв
безаварійної
зупинки
технологічного
процесу
,
що
діють
при
порушенні
електропостачання
.
Електропостачання
електроприймачів
I
категорії
з
особливо
складним
безперервним
технологічним
процесом
,
що
вимагає
тривалого
часу
на
відновлення
робочого
режиму
,
при
наявності
техніко
-
економічних
обґрунтувань
рекомендується
здійснювати від двох
незалежних
джерел
живлення
,
що
взаємно
резервують
,
до
яких
ставляться
додаткові
вимоги
,
обумовлені
особливостями
технологічного
процесу
.
Електроприймачі
II
категорії
рекомендується
забезпечувати
електроенергією
від
двох
незалежних
джерел
живлення
,
що
взаємно
резервують
.
Для
електроприймачів
II
категорії
при
порушенні
електропостачання
від
одного
з
джерел
живлення
припустимі
перерви
електропостачання
на
час
,
необхідний
для
включення
резервного
живлення
діями
чергового
персоналу
або
виїзної
оперативної
бригади
.
Допускається
живлення
електроприймачів
II
категорії
по
одній
ПЛ
,
у
тому
числі
з
кабельною
вставкою
,
якщо
забезпечена
можливість
проведення
аварійного
ремонту
цієї
лінії
за
час
не
більше
1
доби
.
Кабельні
вставки
цієї
лінії
повинні
виконуватися
двома
кабелями
,
кожний
з
яких
вибирається
по
найбільшому
тривалому
струму
ПЛ
.
Тому
допускається
живлення
електроприймачів
II
категорії
по
одній
кабельній
лінії
,
що
складається
не
менш
45
ніж
з
двох
кабелів
,
приєднаних
до
одного
загального
апарата
.
При
наявності
централізованого
резерву
трансформаторів
і
можливості
заміни
трансформатора
,
що
пошкодився
,
за
час
не
більше
однієї
доби
допускається
живлення
електроприймачів
II
категорії
від
одного
трансформатора
.
Для
електроприймачів
III
категорії
електропостачання
може
виконуватися
від
одного
джерела
живлення
за
умови
,
що
перерви
електропостачання
,
необхідні
для
ремонту
або
заміни
пошкодженого
елемента
системи
електропостачання
,
не
перевищують
однієї
доби
.
Цехи
і
виробництва
за
категорією
надійності
електропостачання
споживачів
залежно
від
характеру
виробництва
і
виду
устаткування
зображені
в
табл
.
Д
2.1,
що
рекомендується
.
2.2. Схеми цехових мереж до 1000 в.
Схема
цехової
силової
мережі
визначається
технологічним
процесом
виробництва
,
категорією
надійності
електропостачання
.
взаємним
розташуванням
цехових
ТП
або
вводу
живлення
i
електроприймачів
,
їх
одиничною
встановленою
потужністю
i
розміщенням
по
площі
цеху
.
Схема
повинна
бути
проста
,
безпечна
i
зручна
в
експлуатації
,
економічна
,
задовольняти
характеристиці
навколишнього
середовища
,
забезпечувати
застосування
індустріальних
методів
монтажу
.
Л
i
н
i
ї
цехової
мережі
,
що
відходять
від
цехових
ТП
або
ввідного
пристрою
,
утворюють
живильну
мережу
,
а
ті
,
що
підводять
енергію
від
шинопроводів
або
РП
безпосередньо
до
електроприймачів
, —
розподільну
.
Схеми
мереж
можуть
бути
радіальними
,
магістральними
i
змішаними
—
з
однобічним
або
двостороннім
живленням
.
При
радіальний
схемі
(
рис
. 2.1)
енергія
від
окремого
вузла
живлення
(
ТП
,
РП
)
надходить
до
одного
досить
потужного
споживача
або
до
групи
електроприймачів
.
Радіальні
схеми
виконують
одноступінчатими
,
коли
46
приймачі
живляться
безпосередньо
від
ТП
, i
двоступінчастими
.
коли
вони
підключаються
до
проміжного
РП
.
Радіальні
схеми
застосовують
для
живлення
зосереджених
навантажень
великої
потужності
,
при
нерівномірному
розміщенні
приймачів
у
цеху
або
групами
на
окремих
його
ділянках
,
а
також
для
живлення
приймачів
у
вибухонебезпечних
,
пожежонебезпечних
i
курних
приміщеннях
.
В
останньому
випадку
апаратуру
керування
i
захисту
електроприймачів
,
яка
встановлюється
на
РП
,
виносять
за
межі
несприятливого
навколишнього
середовища
.
Виконують
радіальні
схеми
кабелями
або
дротами
в
трубах
чи
коробах
(
лотках
).
Рис
. 2.1 —
Радіальна
схема
живлення
:
1 —
розподільний
щит
ТП
; 2 —
силовий
РП
;
З
—
електроприймач
;
4 —
щит
освітлення
Достоїнства
радіальних
схем
полягають
у
високій
надійності
(
аварія
на
одній
л
i
н
i
ї
не
впливає
на
роботу
приймачів
,
що
живляться
по
іншій
л
i
н
i
ї
) i
зручності
автоматизації
.
Підвищення
надійності
радіальних
схем
досягається
з
’
єднанням
шин
окремих
ТП
або
РП
перемичками
,
що
резервують
,
на
комутаційних
апаратах
яких
(
автоматах
або
контакторах
)
може
виконуватися
схема
АВР
—
автоматичного
введення
резервного
живлення
.
Недоліками
радіальних
схем
є
:
мала
економічність
через
значну
витрату
провідникового
матеріалу
;
необхідність
у
додаткових
площах
для
розміщення
~
~
~
~
~
ТП
1
2
3
3
3
3
3
3
4
47
силових
РП
;
обмежена
гнучкість
мережі
при
переміщеннях
технологічних
механізмів
,
пов
’
язаних
зі
зміною
технологічного
процесу
.
При
магістральних
схемах
приймачі
підключають
до
будь
-
якої
точки
л
i
н
i
ї
(
магістраль
).
Магістраль
можуть
приєднуватися
до
розподільних
щитів
п
i
дстанц
i
ї
(
рис
. 2.2,
а
)
або
до
силових
РП
,
або
безпосередньо
до
трансформатора
за
схемою
блоку
трансформатор
—
лінія
(
рис
. 2.2, 6).
Рис
. 2.2 —
Магістральні
схеми
живлення
.
а
–
з
розподільним
шинопроводом
;
б
–
блок
трансформатор
–
магістраль
;
в
–
ланцюжок
; 1 –
розподільний
щит
ТП
; 2 –
силовий
РП
;
3 –
електроприймач
; 4 –
магістральний
шинопровід
; 5 –
розподільний
шинопровід
5
КП
Т
1
3
3
3
3
3
3
2
5
а
К
П
б
5
3
3
3
3
3 3
3
3
3
5
5
4
2
3 3 3
2 2 2
1
в
48
Магістральні
схеми
з
розподільними
шинопроводами
застосовують
при
живленні
приймачів
однієї
технолог
i
чної
л
i
н
i
ї
або
при
рівномірно
розподілених
за
площею
цеху
приймачах
.
Такі
схеми
виконують
із
застосуванням
шинопроводів
,
кабелів
i
дротів
.
При
установці
на
робочих
місцях
технолог
i
чної
л
i
н
i
ї
електроприймачів
малої
потужності
доцільно
розподільні
магістралі
виконувати
модульними
проводками
.
Для
магістралі
модульної
мережі
використовуються
ізольовані
проводи
,
прокладені
в
трубах
приховано
в
підлозі
,
з
установкою
на
визначеній
відстані
одна
від
одної
(
модулі
)
коробок
розгалуження
,
на
яких
кріпляться
напільні
розподільні
стовпчики
зі
штепсельними
розніманнями
.
Електроприймачі
підключаються
до
стовпчиків
дротами
в
металорукавах
.
Модульні
проводки
застосовують
при
навантаженнях
на
магістраль
до
150
А
.
Достоїнствами
магістральних
схем
є
:
спрощення
щитів
п
i
дстанц
i
ї
висока
гнучкість
мережі
,
що
дає
можливість
переміщувати
технологічне
устаткування
без
переробки
мережі
;
використання
уніфікованих
елементів
,
які
дозволяють
вести
монтаж
індустріальними
методами
.
Магістральна
схема
менш
надійна
,
ніж
радіальна
,
тому
що
при
зникненні
напруги
на
магістралі
всі
підключені
до
неї
споживачі
втрачають
живлення
.
Застосування
шинопроводів
i
модульної
проводки
незмінного
перерізу
приводить
до
перевитрати
провідникового
матеріалу
.
Залежно
від
характеру
виробництва
,
розміщення
електроприймачів
i
умов
навколишнього
середовища
силові
мережі
можуть
виконуватися
за
змішаною
схемою
.
Частина
електроприймачів
живиться
від
магістралей
,
частина
—
від
силових
РП
,
які
,
в
свою
чергу
,
живляться
або
від
щита
ТП
,
або
від
магістральних
чи
розподільних
шинопроводів
(
рис
. 2.2,
б
).
Модульні
проводки
можуть
живитися
від
розподільних
шинопроводів
або
від
силових
РП
,
включених
за
радіальною
схемою
.
Таке
сполучення
дозволяє
більш
повно
використовувати
достоїнства
радіальних
i
магістральних
схем
.
Для
підвищення
надійності
живлення
електроприймачів
по
магістральних
схемах
застосовують
двостороннє
живлення
маг
i
стральної
л
i
н
i
ї
(
рис
. 2.3,
а
).
49
При
прокладці
у
великих
цехах
декількох
магістралей
доцільно
живити
їх
від
окремих
ТП
,
виконавши
перемички
між
магістралями
(
рис
. 2.3,
б
).
Такі
схеми
магістрального
живлення
з
взаємним
резервуванням
підвищують
надійність
живлення
,
створюють
зручності
для
проведення
ремонтних
робіт
на
підстанціях
,
забезпечують
можливість
відключення
незавантажених
трансформаторів
,
у
результаті
чого
знижуються
втрати
електроенергії
Рис
. 2.3 –
Схеми
двостороннього
живлення
:
а
–
магістральна
з
розподільним
шинопроводом
;
б
–
радіальна
з
резервуючою
перемичкою
;
із
взаємним
резервуванням
магістралей
2.3. Схеми внутрішнього електропостачання ПП на 6-10 і 35-110 кВ
Схему
внутрішнього
електропостачання
розробляють
з
урахуванням
Технологический агрегат
АВР
ТП-1
ТП-2
ТП-1 ТП-2
АВР
Резервирующая перемычка
ТП-1 ТП-2
ТП-3
М-1 М-2
М-3
а)
б)
в)